C 64 位指针对齐答案

【问题标题】：C 64-bit Pointer AlignmentC 64 位指针对齐
【发布时间】：2011-01-31 03:29:19
【问题描述】：

64 位系统上的指针是否仍然是 4 字节对齐的（类似于 32 位系统上的双精度）？还是他们注意到 8 字节对齐？

例如，在 64 位系统上，以下数据结构有多大：

struct a {
    void* ptr;
    char myChar;
}

指针是否会按 8 字节对齐，导致字符填充 7 字节（总计 = 8 + 8 = 16）？或者指针是否会 4 字节对齐（4 字节 + 4 字节）导致 3 字节填充（总计 = 4 + 4 + 4 = 12）？

谢谢，瑞恩

【问题讨论】：

看了一会儿“C64”。

标签： c 64-bit alignment

【解决方案1】：

数据对齐和打包是特定于实现的，通常可以通过编译器设置（甚至使用编译指示）进行更改。

但是，假设您使用默认设置，在大多数（如果不是全部）编译器上，该结构最终应该是总共 16 个字节。原因是计算机读取的数据块大小与其本机字大小（在 64 位系统中为 8 个字节）相同。如果要将其填充到 4 字节偏移量，则下一个结构将无法正确填充到 64 位边界。例如，在 arr[2] 的情况下，数组的第二个元素将从 12 字节偏移开始，这不是机器的本机字节边界。

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为您不能依赖任何硬性规定。我认为这是您使用的编译器和您选择的编译选项的功能。

最好的办法是编写一个程序来测试它并输出一个将对齐规则编码为#defines 的头文件。您也可以直接在宏中计算您感兴趣的内容。

【讨论】：

【解决方案3】：

一般在 64 位系统上：

struct a {
    void* ptr;      // size is 8 bytes, alignment is 8
    char myChar;    // size is 1 byte,  alignment is 1
                    // padding of 7 bytes so array elements will be properly aligned
}

总大小为 16 个字节。

但这都是定义的实现——我只是给出一个可能适用于许多（大多数？）64 位系统的示例。

【讨论】：

【解决方案4】：

您需要查阅您感兴趣的特定 ABI 的文档。例如，这里是 the System V ABI x86-64 architeture supplement - 您可以在第 12 页上看到此 ABI 上的指针是 8 字节对齐的（所以是的，结构您显示的内容将被填充到 16 个字节）。

【讨论】：

【解决方案5】：

语言标准没有关于填充的声明。对齐规则是特定于平台的（即，您必须在 PowerPC CPU 和 x86_64 CPU 上进行不同的对齐），并且它们是实现定义的，这意味着您的编译器可以执行任何工作（并且可能会使用不同的命令更改该行为-line 选项或版本更新后）。

我坚信任何“这通常这样或那样”的建议都是误导性的，并且可能是危险的。

您可以编写一个测试程序，执行几个sizeof() 和/或offsetof()statements，并为您编写一个包含一些#defines 的标头，说明使用的填充。
李>
您可以使用autoconf 为您执行此操作。
至少，您应该在 main() 函数的开头添加 assert( sizeof( ... ) ) 语句，以便在您的假设错误时得到通知。

【讨论】：